厚德 勵學 敦行

    1915年11月，愛因斯坦先後向普魯士科學院提交（jiāo）了四（sì）篇論（lùn）文，在（zài）這四篇論文中，他提出了新的（de）看法，證明了水星近日點的進動，並給出了正確的引力場方（fāng）程。至此（cǐ），廣義相對（duì）論的（de）基本問題都解決了，廣義（yì）相對論（lùn）誕生了。1916年，愛因斯（sī）坦完成了長篇（piān）論文《廣義相對論的基礎》，在這篇文章中，愛因斯坦（tǎn）首先將以前適用於慣性係的相對論稱為狹義相對論，將隻對（duì）於慣性係物理規律同樣成（chéng）立的原理稱為狹義相對性原理（lǐ），並進一步表述（shù）了廣義相對性原理：物理學的定律必須對於（yú）無論哪種方式運動著的（de）參照係（xì）都成立。

　　愛因斯坦的廣義相對論認為，由於有物（wù）質的存在，空間和時間會發生彎曲，而引力場實（shí）際上是一個彎曲的時空。愛因斯坦（tǎn）用太陽引力使空間彎曲的理論，很好地解（jiě）釋了水星（xīng）近日點進動中（zhōng）一直無（wú）法解釋的43秒。廣（guǎng）義相對論的第二大預言是引力紅移，即在強引力場中光譜向紅端移（yí）動，20年代，天文學家在天文觀測（cè）中證實了這一點。廣義相對論（lùn）的第三大預言是引力場使光線偏轉，。最靠近地球的大（dà）引力場是太陽引力場，愛因（yīn）斯（sī）坦預言，遙遠（yuǎn）的星（xīng）光如果掠過太陽表麵將會（huì）發生一點七（qī）秒（miǎo）的偏轉。1919年，在英國天文學（xué）家愛丁頓（dùn）的鼓動下，英國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全（quán）食，經過（guò）認真的研究（jiū）得出最後的結論是：星光在太陽附近的確發生了一點七秒的偏轉。英（yīng）國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測報告，確認廣義相對論的結論是正確的。會（huì）上，著（zhe）名物理學（xué）家、皇家學會會長湯姆孫說：“這是自從牛頓時（shí）代以來所取得的關於萬有引力理論的最重大的（de）成果”，“愛因斯坦的相對論是（shì）人類思想最（zuì）偉（wěi）大的成果之一”。愛因斯坦成了新聞人物，他在1916年寫了一本通俗介紹相對認的書《狹義相對論（lùn）與廣義（yì）相對論（lùn）淺說》，到1922年已經再版了40次，還被譯成了十幾種文字，廣為流傳。

　　相對論的意義

　　狹（xiá）義相對論和廣義相對論建立以來，已經過去了很長（zhǎng）時間，它經受住了（le）實踐和曆史的考驗，是人們普遍承認的真理。相對論對於現代物理學的發展和現代人類思（sī）相的發展都有巨大的影響。　　相對論（lùn）從邏輯思想上（shàng）統一了經典物理學，使經典物理學成為（wéi）一個完美的科學（xué）體係。狹義相對論在狹義相（xiàng）對性原理的基礎上統（tǒng）一了牛（niú）頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體係，指出它（tā）們都（dōu）服（fú）從狹義相對性原理（lǐ），都是對洛倫茲變換協（xié）變的，牛（niú）頓力學隻不過是物體在低速運動下很好的近似規律。廣義（yì）相對論（lùn）又（yòu）在廣義協變的基礎上，通過等效原理，建立了（le）局域慣性長與普遍（biàn）參（cān）照係數之間的關係，得到了所有物理規律的廣義協變形式，並建立了廣義協變的（de）引力理論，而牛頓引（yǐn）力理論隻是它的（de）一（yī）級（jí）近似。這（zhè）就從根本上解決了（le）以前物理學隻限於慣性係（xì）數的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格地考察了（le）時間、空間、物質和運（yùn）動這些物理學的基本概念，給出了科學而係統的時空觀和物質觀，從而使物理學（xué）在邏輯上成為完美的（de）科學體係。

　　狹（xiá）義相對論給（gěi）出（chū）了物體在高速運動（dòng）下的運動規律，並提示了質量與能量相當，給出了質能關係式（shì）。這兩項成果對低（dī）速運動的宏觀物體並不明顯，但在研究微觀粒子時卻顯（xiǎn）示了極端的重要性。因為微觀粒子的運動速度一般都比較快，有的接近甚至達到光速，所以粒子（zǐ）的物理學離（lí）不（bú）開相對論。質能關係式不僅為量子理論的建立和發展（zhǎn）創造了必要的條件，而且為原子核物理學的發展（zhǎn）和應用提供了根據。
　　
　　廣（guǎng）義（yì）相對論建立了完（wán）善的引力理論，而引力理論主要涉及的是天體。到現在，相對論（lùn）宇宙（zhòu）學進（jìn）一步發展，而引力波（bō）物理（lǐ）、致密天體物理和黑洞物理這（zhè）些屬（shǔ）於相對論天體物理（lǐ）學的分支（zhī）學科都有一定的進展，吸引了許（xǔ）多科學家進行研究。

　　一位法國物理學家（jiā）曾經這樣（yàng）評價愛（ài）因斯坦：“在91视频网站這一時（shí）代的（de）物（wù）理學（xué）家中，愛因斯坦將位於最前列。他現在是、將來也還是人類宇宙中（zhōng）最有光輝的巨星之一”，“按照我的看法，他也許比牛頓更偉大，因為他對於科學的（de）貢獻，更（gèng）加深入地進入了人類思想基本要領的結構（gòu）中。”

　　本文（wén）摘自《百年科學發現》  2005-3-28